CN116581426A - 一种能够主动散热的易温控储能锂电池 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种能够主动散热的易温控储能锂电池，包括控制单元、包围壳、两个盖部、充放电保护电路板、电池安装架以及多个电池单体，所述包围壳处固定有两个电极柱，所述包围壳内安装有温度传感器，盖部处具有多个支撑插杆，所述电池安装架包括两个架体，所述架体包括多个呈矩形阵列分布的限位环、多个第一连接块、多个第二连接块以及多个支撑套杆，所述支撑套杆具有被支撑插杆插入的插入通道，两个盖部和两个架体一一对应，每个盖部处的支撑插杆插入相对应的架体处的支撑套杆内，每个盖部所具有的支撑插杆的数量和每个架体具有的支撑套杆的数量相等。本申请的锂电池具有更好的散热效果，且能够实现对锂电池单体的状态检测。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域，具体涉及一种能够主动散热的易温控储能锂电池。
背景技术
现有的储能锂电池一般包括壳体以及内部的多个锂电池单元，多个锂电池单体一般通过电池架固定安装在壳体内，并且彼此之间通过串联或者并联的方式连接，可以调节内部的电池单体的数量和连接方式实现对电量和电压的调节。但是锂电池在使用过程中存在发热的问题，特别当锂电池安装在工作场合时，由于周围还有其他的设备，因此安装空间狭窄，导致热量更加不容易散发出去。常规的锂电池工作温度在-20℃~60℃之间，不过一般低于0℃后锂电池性能就会下降，放电能力就会相应降低，因此锂电池更合适的工作温度是0~40℃。因此许多锂电池的内部或者外部会安装散热单元，但是这些散热单元往往是从整体上对锂电池进行散热，并不能对各个锂电池单体实现针对性地散热，因此对于有些锂电池单体，散热气流能够很好地覆盖到，因此散热效果好，但是对于另一些锂电池单体，可能位于散热气流的死角，往往散热效果变差。另外，在长期使用过程中，有些锂电池单体可能会出现鼓包等问题，虽然此时仍然可以正常使用，但是在这种状态下使用存在一定的隐患，但是现有的锂电池并不能及时发现这些的隐患。
发明内容
发明目的：本申请旨在克服现有技术的缺陷，提供一种能够主动散热的易温控储能锂电池。
技术方案：一种储能锂电池，包括控制单元、包围壳、两个盖部、充放电保护电路板、电池安装架以及多个电池单体，所述包围壳处固定有两个电极柱，所述包围壳内安装有温度传感器，所述包围壳两侧敞口，两个盖部分别固定于包围壳的两侧，所述盖部处具有多个支撑插杆，所述电池安装架包括两个架体，多个电池单体被支撑在两个架体之间，所述架体包括多个呈矩形阵列分布的限位环，同一排限位环中，相邻的两个限位环通过第一连接块连接，同一列的限位环中，相邻的两个限位环通过第二连接块连接，每个限位环内具有多个能够抵接电池单体端部的限位抵接块，每个第二连接块处连接有一个支撑套杆，所述支撑套杆具有被支撑插杆插入的插入通道，两个盖部和两个架体一一对应，每个盖部处的支撑插杆插入相对应的架体处的支撑套杆内，每个盖部所具有的支撑插杆的数量和每个架体具有的支撑套杆的数量相等。
进一步地，还包括散热板，所述包围壳处具有两个进风口，所述进风口处具有第一滤网单元；所述散热板具有被所述电池单体穿过的容纳通孔，所述散热板具有第一内腔，所述散热板面对所述盖部的两个表面均具有多个与所述第一内腔连通的吹风孔，所述散热板处还连接有两个与所述第一内腔连通的进风罩，两个进风罩和两个进风口一一对应，每个进风罩面对一个所述进风口，所述进风罩内安装有散热风扇；所述盖部具有第二内腔，所述盖部处具有与第二内腔连通的出风口以及多个与第二内腔连通的连通孔，所述出风口处具有第二滤网单元。
从而通过散热板的吹风孔可以对各个锂电池单体实现针对性的吹扫散热。
进一步地，所述容纳通孔处具有两个凹口，所述容纳通孔处还具有被电池单体穿过的活动环，所述活动环和容纳通孔之间通过多个弹性绳连接，所述活动环处还固定有两个位于所述凹口内的侧凸块，所述散热板面对所述盖部的两个表面处均安装有第一条形凸边和第二条形凸边，所述第一条形凸边处安装有多个激光发射器，所述第二条形凸边处安装有多个光接收器，所述散热板固定连接有多个安装凸块，两个盖部的其中一个盖部为第一盖部，另一个盖部为第二盖部，所述第一盖部和安装凸块之间通过伸缩杆连接，所述安装凸块处安装有压力传感器，所述压力传感器处安装有压块，所述压块和第二盖部之间连接有电动推杆。
从而可以实现对锂电池单体发生鼓包时的检测。
进一步地，所述容纳通孔与所述第一内腔不连通。
在另一些实施例中，弹性绳可以替换为拉簧。
进一步地，多个电池单体呈矩形阵列分布，每个第一条形凸边处安装的激光发射器的数量等于每一排的电池单体的数量的两倍，每个第二条形凸边处安装的光接收器的数量等于每一排的电池单体的数量的两倍；每个活动环的两个侧凸块的连线方向与第一条形凸边的方向平行；所述散热板面对第一盖部的表面为第一表面，面对第二盖部的表面为第二表面，每个侧凸块对应第一表面处的一组激光发射器和光接收器，且对应第二表面处的一组激光发射器和光接收器；当某个活动环向第一盖部偏移时，该活动环的两个侧凸块能够切断第一表面处的两组激光发射器和光接收器之间的光路；当某个活动环向第二盖部偏移时，该活动环的两个侧凸块能够切断第二表面处的两组激光发射器和光接收器之间的光路。
进一步地，所述散热板为矩形，所述安装凸块具有4个，分别位于散热板的4个角的位置。
从而对于散热板的平移运动更加稳定。
进一步地，所述压力传感器为压力应变片；每个进风罩处具有多个所述散热风扇，且多个散热风扇呈一排分布。
进一步地，每个盖部处具有的连通孔的数量和所述散热板单个表面具有的吹风孔的数量相等。
从而吹风孔吹出的散热气流，可以从连通孔回收，从而使得散热气流更加均匀稳定。
进一步地，每一排具有5个所述电池单体，每一列具有8个所述电池单体；每一列的电池单体相互串联且为一组，不同组之间相互并联。
进一步地，所述盖部处具有能够插入所述包围壳的矩形框状的凸框；所述盖部处具有沉孔，所述盖部和所述包围壳通过螺栓固定连接。
进一步地，所述伸缩杆包括与第一盖部连接的限位套管以及与安装凸块连接的限位杆。
进一步地，所述进风口为条形；所述出风口为圆形。
有益效果：本申请的锂电池，内部具有多个锂电池单体，并且内部具有散热板，可以实现风冷散热，并且散热气流可以针对性地对各个锂电池单体实现吹扫散热，从而对各个锂电池单体实现更好的散热效果。
另外，本申请的散热板还兼具对电池单体实现检测的功能，并且具有压力传感和光学传感两种检测方式，从而检测更加准确，可以对锂电池的内部的各个锂电池单体进行监控，从而确保锂电池处于较好的工作状态。
附图说明
图1 为锂电池示意图；
图2 为锂电池部件分离示意图；
图3 为散热板示意图；
图4 为A1区域放大图；
图5 为A2区域放大图；
图6 为散热板另一角度示意图；
图7 为B区域放大图。
具体实施方式
附图标记：1盖部；1.1凸框；1.2第二滤网单元；1.4第二内腔；1.5连通孔；1.6支撑插杆；
2包围壳；2.1电极柱；2.2第一滤网单元；
3散热板；3.1第一条形凸边；3.2第二条形凸边；3.3容纳通孔；3.3.1凹口；3.4吹风孔；3.5进风罩；3.5.1散热风扇；3.6活动环；3.6.1侧凸块；3.6.2弹性绳；3.7安装凸块；
4.1限位环；4.1.1限位抵接块；4.2第一连接块；4.3第二连接块；4.4支撑套杆；4.4.1插入通道；4.5电池单体；
5.1激光发射器；5.2光接收器；
6.1限位套管；6.2限位杆；6.3电动推杆；6.4压块；6.5压力传感器。
如图所示：一种能够主动散热的易温控储能锂电池，包括控制单元、包围壳2、两个盖部1、充放电保护电路板、电池安装架以及多个电池单体4.5，所述包围壳处固定有两个电极柱2.1，所述包围壳2内安装有温度传感器，所述包围壳2两侧敞口，两个盖部1分别固定于包围壳2的两侧，所述盖部1处具有多个支撑插杆1.6，所述电池安装架包括两个架体，多个电池单体4.5被支撑在两个架体之间，所述架体包括多个呈矩形阵列分布的限位环4.1，同一排限位环4.1中，相邻的两个限位环4.1通过第一连接块4.2连接，同一列的限位环4.1中，相邻的两个限位环4.1通过第二连接块4.3连接，每个限位环4.1内具有多个能够抵接电池单体4.5端部的限位抵接块4.1.1，每个第二连接块4.3处连接有一个支撑套杆4.4，所述支撑套杆4.4具有被支撑插杆1.6插入的插入通道4.4.1，两个盖部1和两个架体一一对应，每个盖部1处的支撑插杆1.6插入相对应的架体处的支撑套杆4.4内，每个盖部1所具有的支撑插杆1.6的数量和每个架体具有的支撑套杆4.4的数量相等。还包括散热板3，所述包围壳2处具有两个进风口，所述进风口处具有第一滤网单元2.2；所述散热板3具有被所述电池单体4.5穿过的容纳通孔3.3，所述散热板3具有第一内腔，所述散热板3面对所述盖部1的两个表面均具有多个与所述第一内腔连通的吹风孔3.4，所述散热板3处还连接有两个与所述第一内腔连通的进风罩3.5，两个进风罩3.5和两个进风口一一对应，每个进风罩3.5面对一个所述进风口，所述进风罩3.5内安装有散热风扇3.5.1；所述盖部1具有第二内腔1.4，所述盖部1处具有与第二内腔1.4连通的出风口以及多个与第二内腔1.4连通的连通孔1.5，所述出风口处具有第二滤网单元1.2。所述容纳通孔3.3处具有两个凹口3.3.1，所述容纳通孔3.3处还具有被电池单体4.5穿过的活动环3.6，所述活动环3.6和容纳通孔3.3之间通过多个弹性绳3.6.2连接，所述活动环3.6处还固定有两个位于所述凹口3.3.1内的侧凸块3.6.1，所述散热板3面对所述盖部1的两个表面处均安装有第一条形凸边3.1和第二条形凸边3.2，所述第一条形凸边3.1处安装有多个激光发射器5.1，所述第二条形凸边3.2处安装有多个光接收器5.2，所述散热板3固定连接有多个安装凸块3.7，两个盖部1的其中一个盖部1为第一盖部，另一个盖部1为第二盖部，所述第一盖部和安装凸块3.7之间通过伸缩杆连接，所述安装凸块3.7处安装有压力传感器6.5，所述压力传感器6.5处安装有压块6.4，所述压块6.4和第二盖部之间连接有电动推杆6.3。
多个电池单体4.5呈矩形阵列分布，每个第一条形凸边3.1处安装的激光发射器5.1的数量等于每一排的电池单体4.5的数量的两倍，每个第二条形凸边3.2处安装的光接收器5.2的数量等于每一排的电池单体4.5的数量的两倍；每个活动环3.6的两个侧凸块的连线方向与第一条形凸边3.1的方向平行；所述散热板3面对第一盖部的表面为第一表面，面对第二盖部的表面为第二表面，每个侧凸块3.6.1对应第一表面处的一组激光发射器5.1和光接收器5.2，且对应第二表面处的一组激光发射器5.1和光接收器5.2；当某个活动环3.6向第一盖部偏移时，该活动环的两个侧凸块3.6.1能够切断第一表面处的两组激光发射器5.1和光接收器5.2之间的光路；当某个活动环3.6向第二盖部偏移时，该活动环3.6的两个侧凸块3.6.1能够切断第二表面处的两组激光发射器5.1和光接收器5.2之间的光路。所述散热板3为矩形，所述安装凸块3.7具有4个，分别位于散热板3的4个角的位置。所述压力传感器6.5为压力应变片；每个进风罩3.5处具有多个所述散热风扇3.5.1，且多个散热风扇3.5.1呈一排分布。每个盖部1处具有的连通孔的数量和所述散热板3单个表面具有的吹风孔3.4的数量相等。每一排具有5个所述电池单体4.5，每一列具有8个所述电池单体4.5；每一列的电池单体4.5相互串联且为一组，不同组之间相互并联。所述盖部1处具有能够插入所述包围壳2的矩形框状的凸框1.1；所述盖部1处具有沉孔，所述盖部1和所述包围壳2通过螺栓固定连接。
如图所示，本申请的锂电池，其内部的多个电池单体通过电池架固定，且多个电池单体呈矩形阵列分布，相互之间具有较大的距离，从而更加有利于散热。另外，散热气流，可以从进风口进入进风罩，再进入散热板，从吹风口吹出来，略扫过各个锂电池单体之间的间隙，再进入连通孔，经过第二内腔，从出风口出来，从而实现对锂电池很好的散热。
并且由于多个电动推杆和多个伸缩杆的存在，检测电池单体是否出现鼓包时，散热板可以在电动推杆的推动下实现平移，如果任一个电池单体出现鼓包，散热板在平移时会受到阻碍，从而压力传感器的测量值会发生变化，因此根据压力传感器的测量值可以判断所有的电池单体有没有出现鼓包。并且当某个锂电池单体出现鼓包时，该锂电池单体处的活动环会被推动，从而向散热板的第一表面或者第二表面的方向移动（主要取决于散热板的移动方向），从而凸出来的活动环处的两个侧凸块会遮挡其中两组的激光发射器和光接收器之间的光路，从而可以进一步确认确有电池单体出现鼓包的情况。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。
Claims (7)
1.一种能够主动散热的易温控储能锂电池，其特征在于，包括控制单元、包围壳、两个盖部、充放电保护电路板、电池安装架以及多个电池单体，所述包围壳处固定有两个电极柱，所述包围壳内安装有温度传感器，所述包围壳两侧敞口，两个盖部分别固定于包围壳的两侧，所述盖部处具有多个支撑插杆，所述电池安装架包括两个架体，多个电池单体被支撑在两个架体之间，所述架体包括多个呈矩形阵列分布的限位环，同一排限位环中，相邻的两个限位环通过第一连接块连接，同一列的限位环中，相邻的两个限位环通过第二连接块连接，每个限位环内具有多个能够抵接电池单体端部的限位抵接块，每个第二连接块处连接有一个支撑套杆，所述支撑套杆具有被支撑插杆插入的插入通道，两个盖部和两个架体一一对应，每个盖部处的支撑插杆插入相对应的架体处的支撑套杆内，每个盖部所具有的支撑插杆的数量和每个架体具有的支撑套杆的数量相等；
还包括散热板，所述包围壳处具有两个进风口，所述进风口处具有第一滤网单元；所述散热板具有被所述电池单体穿过的容纳通孔，所述散热板具有第一内腔，所述散热板面对所述盖部的两个表面均具有多个与所述第一内腔连通的吹风孔，所述散热板处还连接有两个与所述第一内腔连通的进风罩，两个进风罩和两个进风口一一对应，每个进风罩面对一个所述进风口，所述进风罩内安装有散热风扇；所述盖部具有第二内腔，所述盖部处具有与第二内腔连通的出风口以及多个与第二内腔连通的连通孔，所述出风口处具有第二滤网单元；
所述容纳通孔处具有两个凹口，所述容纳通孔处还具有被电池单体穿过的活动环，所述活动环和容纳通孔之间通过多个弹性绳连接，所述活动环处还固定有两个位于所述凹口内的侧凸块，所述散热板面对所述盖部的两个表面处均安装有第一条形凸边和第二条形凸边，所述第一条形凸边处安装有多个激光发射器，所述第二条形凸边处安装有多个光接收器，所述散热板固定连接有多个安装凸块，两个盖部的其中一个盖部为第一盖部，另一个盖部为第二盖部，所述第一盖部和安装凸块之间通过伸缩杆连接，所述安装凸块处安装有压力传感器，所述压力传感器处安装有压块，所述压块和第二盖部之间连接有电动推杆。
2.根据权利要求1所述的能够主动散热的易温控储能锂电池，其特征在于，多个电池单体呈矩形阵列分布，每个第一条形凸边处安装的激光发射器的数量等于每一排的电池单体的数量的两倍，每个第二条形凸边处安装的光接收器的数量等于每一排的电池单体的数量的两倍；每个活动环的两个侧凸块的连线方向与第一条形凸边的方向平行；所述散热板面对第一盖部的表面为第一表面，面对第二盖部的表面为第二表面，每个侧凸块对应第一表面处的一组激光发射器和光接收器，且对应第二表面处的一组激光发射器和光接收器；当某个活动环向第一盖部偏移时，该活动环的两个侧凸块能够切断第一表面处的两组激光发射器和光接收器之间的光路；当某个活动环向第二盖部偏移时，该活动环的两个侧凸块能够切断第二表面处的两组激光发射器和光接收器之间的光路。
3.根据权利要求1所述的能够主动散热的易温控储能锂电池，其特征在于，所述散热板为矩形，所述安装凸块具有4个，分别位于散热板的4个角的位置。
4.根据权利要求1所述的能够主动散热的易温控储能锂电池，其特征在于，所述压力传感器为压力应变片；每个进风罩处具有多个所述散热风扇，且多个散热风扇呈一排分布。
5.根据权利要求1所述的能够主动散热的易温控储能锂电池，其特征在于，每个盖部处具有的连通孔的数量和所述散热板单个表面具有的吹风孔的数量相等。
6.根据权利要求1所述的能够主动散热的易温控储能锂电池，其特征在于，每一排具有5个所述电池单体，每一列具有8个所述电池单体；每一列的电池单体相互串联且为一组，不同组之间相互并联。
7.根据权利要求1所述的能够主动散热的易温控储能锂电池，其特征在于，所述盖部处具有能够插入所述包围壳的矩形框状的凸框；所述盖部处具有沉孔，所述盖部和所述包围壳通过螺栓固定连接。
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| CN202310840855.4A Active CN116581426B (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种能够主动散热的易温控储能锂电池 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117748003A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-03-22 | 湖南兆科动力新能源有限公司 | 一种带有复合散热结构的锂离子电池 |
| CN117748003B (zh) * | 2023-12-21 | 2024-06-07 | 湖南兆科动力新能源有限公司 | 一种带有复合散热结构的锂离子电池 |
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| CN109066003A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-21 | 江苏银基烯碳能源科技有限公司 | 电池热管理装置 |
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| CN216903130U (zh) * | 2021-09-26 | 2022-07-05 | 山东天瀚新能源科技有限公司 | 一种汽车自动启停锂离子电池模组 |
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-
2023
- 2023-07-11 CN CN202310840855.4A patent/CN116581426B/zh active Active
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| Publication number | Publication date |
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| CN116581426B (zh) | 2023-09-26 |
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